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Auteur(s)
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Claude GAILLEDREAU : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure de Chimie et de Physique de Bordeaux - Expert à la Commission Électrotechnique Internationale
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le débitmètre dit à vortex (ou à tourbillons) exploite un principe original qui consiste à provoquer, au sein du fluide ( liquide ou gaz), des variations périodiques de la vitesse et de la pression, et à en déduire le volume de fluide écoulé.
Le signal physique qu’il délivre étant à l’origine périodique, son traitement fait appel aux techniques numériques ; il s’agit donc d’un type d’instrument qui a bénéficié des développements très rapides de la micro‐informatique, observés depuis une ou deux décennies. Ses avantages essentiels sont l’absence de pièces tournantes, et une sortie linéaire avec le débit, qui lui confère une bonne dynamique de mesure.
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Éléments sensibles3. Principes voisins
3.1 Débitmètre à précession de vortex
Le schéma du débitmètre à précession de vortex (fabricant : Fisher et Porter) est présenté sur la figure 7. L’instrument est profilé en forme de tube de Venturi ; à l’entrée, un aubage met le fluide en rotation, le point de plus faible pression étant centré dans le convergent. Lors de l’amorce du divergent, ce point central se décentre vers la périphérie qu’il décrit en un mouvement conique (précession) ; un capteur de pression placé à la périphérie du divergent enregistre alors l’amplitude maximale du phénomène, puisqu’au point où il est localisé la vitesse d’écoulement passe alternativement de sa valeur minimale à sa valeur maximale, dans la section droite.
La sortie de l’instrument comporte un redresseur, qui s’efforce de restituer des lignes de courant parallèles à l’axe de la conduite.
La fréquence des variations de pression est proportionnelle au débit, comme dans le débitmètre à allée de Bénard-von Karman.
Un avantage majeur de ce débitmètre est sa relative insensibilité aux distorsions du profil de vitesse amont, de sorte qu’il ne requiert, pour son installation, que 3 longueurs droites en amont, et une en aval (longueurs exprimées en nombre de fois le diamètre de la canalisation).
HAUT DE PAGE3.2 Débitmètre à effet Coanda
Le débitmètre à effet Coanda, construit par Moore (États-Unis), est basé sur une oscillation fluidique forcée, mais sans création de tourbillons. Son mode de fonctionnement est présenté sur la figure 8.
La forme géométrique de l’instrument est telle qu’à la mise en service, l’écoulement suit de lui-même l’une des parois (effet Coanda). Une petite partie du fluide est déviée, à travers un conduit de recyclage, vers un orifice de pilotage (figure 8a). Le flux recyclé dévie...
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